WO1990006833A1 - Turn table apparatus of composite machine tool - Google Patents

Description

明 細 書

複合工作機械の タ ー ン テー ブル装置

発明 の技術分野

こ の発明 は複合工作機械の タ ー ン テ ー ブル装置 に関 し 特に被加工物の位置決め時及び ク ラ ン プ時 に お け る 割出 し 精度の低下 と 両者間の割出 し精度の変化 と を防止 し 得 る タ ー ン テー ブル装置 に関す る 。

発明 の背景技術

従来、 こ の 種 の複合工作機械に設け ら れた タ ー ン テ ー ブル に は、 第 1 図に示す よ う に割出 し機構を有 し て い て タ ー ン テ ー ブル a 上に取付 け ら れた 図示 し な い被加工物 (以下単に ワ ー ク と 称す） の割 出 し を次の よ う に行 う よ う に な つ てい る 。

割出 し に 当 っ て ま ず タ ー ン テ ー ブル駆動用 ク ラ ン プ シ リ ン ダ b を矢印 c 方向へ動作 さ せて、 タ ー ン テ ー ブル a を回転駆動 さ せ る メ イ ン ギヤ d に連動 さ れた ウ ォ ー ム ホ ィ ー ノレ e に ウ ォ ー ム f を押付けて唾み合 い歯間のバ ッ ク ラ ッ シ ュ を除去 し 、 こ の状態で割出 し モ ー タ g に よ り 上 記 ウ ォ ー ム f 、 ウ ォ ー ム ホ イ 一 ノレ e を介 し て メ イ ン ギヤ d を回転 さ せ る こ と に よ り 、 タ ー ン テー ブル a 上の ヮ 一 ク の割出 し を行 っ て い る 。

ま た割出 し後 は ロ ッ ク シ リ ン ダ h に よ り ク サ ビ部材 i を動作 さ せて、 ウ ォ ー ム f の軸方向 の動 き を係止す る こ と に よ り 、 タ ー ン テ ー ブル a を割出 し 位置に ク ラ ン プ し てい る 。

しか し上記従来の割出 し機構に は以下の よ う な不具合 があ る。 すなわち、 駆動系の途中 に ウ ォ ー ム f 及びゥ ォ ー ム ホイ ー ル e が存在す る た め、 こ れ ら ウ ォ ー ム及びゥ オ ー ム ホ イ ー ル f , _e を潤滑す る 必要があ る 。 こ の潤滑 に は粘度の高い潤滑油を必要とす る ので、 高速運転時に 発熱の原因 と な り 、 そ の結果、 熱に よ っ て タ ー ン テー プ ル a が熱変位 し て加工精度を低下 させ る と 云 う 不具合で あ o

ま た、 正確に割出 し位置を位置決め し て も、 割出 し後 ロ ッ ク シ リ ン ダ h に よ り ク サ ビ部材 i を動作 さ せて ク ラ ン プす る 際、 ク サ ビ部材 i を ウ ォ ー ム f の軸線方向へ押 付け る ため、 位置決め時と ク ラ ン プ時 とで割出 し精度が 変化す る な どの不具合 も あ る 。

発明 の概要

本発明 は上記 し た事情に鑑みてな さ れた も のであ っ て そ の 目的 と する と こ ろ は、 ワ ー ク の位置決め時及び ク ラ ン プ時に お け る割出 し精度の低下を防止す る と 共に、 該 位置決め時と該ク ラ ン プ時 と の 間 にお け る 割出 し精度の 変化を防止 し得る、 複合工作機械の タ ー ン テー ブル装置 を提供す る こ とであ る。

上記目 的を達成す る た め に、 本発明の第 1 態様に よれ ば、 割出 し機構を備えた複合工作機械の 夕一 ン テー ブル 装置におい て、 タ ー ン テー ブルの駆動系 と 割出 し機構の 駆動系 と が互 に別 々 に設け ら れてお り 、 かつ タ ー ン テ一 ブル駆動系の 出力 ト ル ク を制限 し た状態で割出 し 機構の 駆動系 に よ り タ ー ン テ ー ブルを回転 さ せて割出 し が行な われ る よ う に し た複合工作機械の タ ー ン テ 一 ブル装置が 提供 さ れ る 。 こ れに よ り 、 各駆動系のバ ッ ク ラ ッ シ ュ を 除去 し た状態で タ ー ン テー ブルの割 出 し が行な え る よ う に な り 、 そ の結果、 位置決め精度の 向上が図れ る 。

ま た、 本発明の第 2 態様に よ れば、 位置決め後バ ッ ク ラ ッ シ ュ を除去 し た状態で タ ー ン テ ー ブルの主軸 と 割出 し機構の割出 し軸 と が同時に ク ラ ン プ さ れ得 る 複合工作 機械の タ ー ン テー ブル装置が提供 さ れ る 。 従 っ て、 加圧 状態で タ ー ン テ ー ブルの ク ラ ン プが行な え る 。

さ ら に、 本発明の第 3 態様に よ れば、 割出 し機構の ゥ オ ー ム駆動系 と ミ ッ シ ョ ン駆動系の潤滑系 と を分離 し て ウ ォ ー ム駆動系を粘度の高い潤滑油で、 一方、 ミ ツ シ ョ ン潤滑系 に粘度の低い潤滑系でそ れぞれ潤滑す る よ う に し た 、 複合工作機械の タ ー ン テ ー ブル装置が提供 さ れ る こ れに よ り 、 ワ ー ク 加工時の発熱を低減 さ せ る こ と がで さ る o

前記な ら びに他の本発明 の 目 的、 態様、 そ し て利点は 本発明 の原理 に合致す る 好適な具体例が実施例 と し て示 さ れて い る 以下の記述お よ び添附の 図面に関連 し て説明 さ れ る こ と に よ り 、 当該技術の熟達者に と っ て明 ら かに な る であ ろ う 。 図面の簡単な説明

第 1 図 は従来例を示す一部水平断面を含む概略平面図 . 第 2 図 は複合工作機械の概略斜視図、

第 3 図は本発明の一具体例 におけ る タ ー ン テー ブル駆 動系及び割出 し機構系の系統説明図、

第 4 図は本発明の一具体例の全体縦断面図、

第 5 図 は第 4 図図示の具体例に お け る割出 し モー タ部 の一部水平断面を含む概略平面図、

第 6 図 は第 4 図図示の具体例 に お け る ゥ オ ー ム軸 ク ラ ン プ手段の縱断面図、 そ して

第 7 図及び第 8 図はそれぞれ本発明の具体例の作用説 明図であ る 。

好ま し い具体例の詳細な説明

第 1 図 は複合工作機械を示す も ので、 べ ッ ド 1 上に X 軸方向へ移動 自在な基礎テー ブル 2 が設け ら れてい て、 こ の基礎テー ブル 2 上に C 方向へ回転自在な タ ー ン テ ー ブル 3 が設置 さ れてい る。

な お、 4 は コ ラ ム 5前面に Z 軸方向 に移動 自 在に取付 け ら れたス ピ ン ドルヘ ッ ド、 6 は 自動工具交換装置を示 す。

一方上記 タ ー ン テー ブル 3 は そ の中心部が主軸 8 に固 定さ れてい る 。

上記主軸 8 は第 4 図図示の如 く ラ ジ ア ルベア リ ン グ 9 及びス ラ ス ト ベア リ ン グ 1 0 に よ り 基礎テー ブル 2 に回 転 自 在に支承 さ れて い る と 共に 、 上記主軸 8 の下端部 に は ク ラ ン プ機構 1 1 が設け ら れて い る 。

上記 ク ラ ン プ機構 1 1 は、 主軸 8 に 固着 さ れた デ イ ス ク 1 1 a の上下に ピス ト ン l i b 力 設け ら れて い て、 こ れ ら ピ ス ト ン 1 l b に よ り デ ィ ス ク 1 1 a を挟着す る こ と に よ り 主軸 8 を介 し て タ ー ン テ ー ブル 3 を ク ラ ン プす る よ う に な っ てお り 、 各 ビス ト ン 1 1 b は油圧 シ リ ン ダ 1 1 c 内 に収容 さ れて い て、 油圧 に よ り 動作す る よ う に な っ て い る 。

ま た上記主軸 8 の 中間部に は、 メ イ ン ギヤ 1 2が固着 さ れて い て、 こ の メ イ ン ギヤ 1 2 に変速機 1 5 の 出力 ギヤ 1 5 h が嚙合 さ れて い る 。

上記変速機 1 5 は タ ー ニ ン グモ ー タ 1 6 と 上記 メ イ ン ギヤ 1 2 の 間 に介在 さ れて タ ー ン テー ブル 3 の変速を行 う も ので、 タ ー ニ ン グモ 一 夕 1 6 の 回転 は無端ベル ト 1 7 を介 し て入力軸 1 5 a へ入力 さ れ る よ う に な っ て い る 。

上記入力軸 1 5 a に は ス プラ イ ン係合 さ れた ギヤ 1 5 b が設け ら れてい て、 こ の ギヤ 1 5 b に 中間軸 1 5 c に設 け ら れた変速ギヤ 1 5 d が喃合 さ れて、 こ れ ら ギヤ 1 5 b 1 5 d の 間で変速が行え る よ う に な っ て い る 。

上記中間軸 1 5 c に は別に ギヤ 1 5 e が設け ら れて い て、 こ の ギヤ 1 5 e に 出力軸 1 5 f に設け ら れた ギヤ 1 5 g が嚙合 さ れ、 こ の 出力軸 1 5 f に設け ら れた上記 出力 ギヤ 1 5 h と 上記 メ イ ン ギヤ 1 2 が嚙合 さ れて、 夕 —ニ ン グ乇一 夕 1 6 に よ り メ イ ンギヤ 1 2 を介 し て タ ー ン テー プノレ 3 が回転 さ れる よ う に な っ てい る 。

—方図中 2 0 は割出 し機構で、 サー ボモ ー 夕 よ り な る 割出 しモ ー タ 2 1 を有 し てお り 、 こ の割出 し モ ー タ 2 1 に よ り ギヤ 2 2 , 2 3 を介 し て ウ ォ ー ム 2 4 が回転 さ れ る よ う に な っ て い る 。

上記ウ ォ ー ム 2 4 の軸 2 4 a 端部に は第 5 図 に示すよ う に デ ィ ス ク 2 5 が固着 さ れて い て、 こ の デ ィ ス ク 2 5 を挟むよ う に一対の ビス ト ン 2 6 が設け ら れてい る。 上 記 ピス ト ン 2 6 は油圧 シ リ ンダ 2 6 a 内 に収容 さ れてい て、 油圧 シ リ ン ダ 2 6 a 内 に供給 さ れた油圧に よ り ディ ス ク 2 5 を挟着す る こ と に よ り 、 ウ ォ ー ム軸 2 4 a を ロ ッ ク す る よ う に な っ て い る 。

ま た上記ウ ォ ー ム 2 4 に は回転軸 2 8 に固着さ れた ゥ オ ーム ホ イ ー ル 2 9 が嚙合 さ れてい る。

上記ウ ォ ー ム 2 4 及びウ ォ ー ム ホ イ ー ル 2 9 は高粘度 の潤滑油力' 収容さ れた ギヤケ ー ス 3 0 内 に収容 さ れてい る と共に、 回転軸 2 8 の上端部はギヤ 3 1 , 3 2 , 3 3 を介 して メ イ ンギヤ 1 2 に連動 さ れてい る 。

そ、し て回転軸 2 8 の下端は タ イ ミ ン グベル ト 3 4 を介 し てポ テ ン シ ョ メ ー タ な どの 回転角検出器 3 5 に接铳さ れて い て、 こ の回転角検出器 3 5 に よ り タ ー ン テー ブル 3 の 回転角が検出で き る よ う に な っ てい る 。

な お図中 3 7 はオ イ ル シ ー ルで、 こ れ ら オ イ ル シ一ル 3 7 に よ り 、 ウ ォ ー ム 2 4 、 ウ ォ ー ム ホ イ 一ノレ 2 9 用 の 高粘度潤滑油 と 、 割 出 し機構 2 0 の ミ ッ シ ョ ン 4 1 に 設 け ら れた ピニオ ン ギヤ 3 8 や回転軸 2 8 を支承す る 軸受 け 3 9 を潤滑す る 低粘度の潤滑油 と を分離 し て、 タ ー ニ ン グ時の撹拌に よ る 抵抗の増加を低減す る よ う に な っ て い る 0

次 に、 第 7 図及び第 8 図 に関連 し て、 本発明 の具体例 の作用 を説明す る と 、 夕 一 ン テ ー ブル 3 を イ ン デ ッ ク ス テ ー ブル と し て使用 し て、 タ ー ン テ ー ブル 3 上の 図示 し な い ワ ー ク の位置割出 し を行 う 場合、 ま ず第 6 図 に示す よ う に タ ー ニ ン グモ 一 夕 1 6 に よ り メ イ ン ギヤ 1 2 を介 し て タ ー ン テ ー ブル 3 を回転 さ せな が ら 回転検出器 3 5 に よ り タ ー ン テ ー ブル 3 の 回転角 を検出 し 、 同時に割出 し モ ー タ 2 1 の原点位置を割出 し て両信号が一致 し た と こ ろ で油圧 に よ り ビス 卜 ン 4 2 を下動 さ せて ミ ッ シ ョ ン 4 1 の ピニオ ン ギヤ 3 8 を ウ ォ ー ム ホ イ 一ノレ 2 9 に 固着 さ れた ギヤ 4 4 に嚙合 さ せ、 割出 し モ ー タ 2 1 の 回転が 回転軸 2 8 へ伝達で き る よ う にす る 。

そ し て こ の 状態で 夕 一 ニ ン グモ ー タ 1 6 の 出力 ト ル ク を例え ば 1 0 % に制限 し た状態で割出 し モ ー 夕 2 1 と 反 対方向 に 回転 さ せて タ ー ン テ ー ブル 3 を矢印 A 方向へ回 転す る か、 第 7 図 に示すよ う に割 出 し モ ー タ 2 1 と 同 じ 方向 に こ れよ り 若干早い速度で回転 さ せて タ ー ン テ ー プ ル 3 を矢印 B 方向へ回転 し 、 割出 し モ ー タ 2 1 の駆動系 のバ ッ ク ラ ッ シ ュ を除去 し た状態で タ ー ン テー ブル 3 を 回転 さ せて 夕一 ン テー ブル 3 の位置決めを行 う 。

そ の後バ ッ ク ラ ッ シ ュ の除去 さ れた状態で主軸 8下端 の デ ィ ス ク 1 1 a を上下方向 よ り ビス ト ン 1 1 b で挟着 し て主軸 8 を ク ラ ン プ し 、 同時に ウ ォ ー ム軸 2 4 a の端 部に設け ら れたデ ィ ス ク 2 5 を ビス ト ン 2 6 で挟着 して ウ ォ ーム軸 2 4 a を ク ラ ン プす る 。

こ れに よ つ て タ ー ン テー ブル 3 を正確かつ強固に位置 決め位置に 固定する こ と がで き る と 共に、 従来の よ う に ゥ オ ー ム軸 2 4 a を軸方向へ押圧す る こ と がな いので、 ク ラ ン プ時位置ずれを生 じ る こ と も な い。

こ の発明 は以上詳述 し た よ う に、 タ ー ン テ ー ブルの割 出 しを行 う 割出 し駆動系 と タ ー ン テ ー ブルの駆動系を別 個 に設けて、 割出 し時タ ー ン テー ブル駆動系の駆動力を 制限 し なが ら割出 し駆動系で割出 し を行 う よ う に し た こ と か ら 、 駆動系のバ ッ ク ラ シ ュ を除去 し た状態で正確 な位置決めが可能に な る 。

ま た 夕 一 ン テー ブルの位置決め後バ ッ ク ラ ッ シ ュ が除 去 された状態でタ ー ン テー ブルの主軸 と割出 し駆動系の 割出 し軸を同時に ク ラ ン プす る よ う に し た こ と 力、 ら 、 予 圧の加っ た状態で主軸及び割出 し軸を ク ラ ン プでき 、 こ れに よ っ て タ ー ン テー ブルを位置決め位置に正確かつ強 固 に固定する こ と がで き る と共に、 ク ラ ン プ時割出 し軸 を押圧する こ とがな い ので位置ずれを生 じ る な どの不具 合 も な い。

さ ら に割出 し駆動系 に設け ら れた ウ ォ ー ム機構 と ミ ッ シ ヨ ン の潤滑系を分離 し て、 ミ ッ シ ョ ン系 に粘度の低い 潤滑油を使用 し た こ と か ら 、 加工中潤滑油が発熱 し て 夕 ー ン テ ー ブル に熱変位を発生 さ せた り 、 加工精度を低下 さ せ る な どの不具合 も 解消す る こ と がで き る 。

Claims

請 求 の 範 囲

1 .割出 し機構を備え た複合工作機械の タ ー ン テー ブル装 置 において、 タ ー ン テー ブルの駆動系 と 割出 し機構の駆 動系 と が互に別々 に設け ら れてお り 、 かつ タ ー ン テー プ ル駆動系の 出力 ト ル グを制限 し た状態で割出 し機構の駆 動系によ り タ ー ン テー ブルを回転 さ せて割出 しが行な わ れ る こ と を特徴 と す る 複合工作機械の タ ー ン テー ブル装

2 .前記 タ ー ン テー ブルの位置決め後バ ッ ク ラ ッ シ ュ の除 去さ れた状態でタ ー ン テー ブルの主軸 と割出 し機構の駆 動系の割出 し軸 と が同時に ク ラ ン プ される こ と を特徴 と する 第 1 請求項に記載の タ ー ン テー ブル装置。

3 .前記割出 し機構の ウ ォ ー ム駆動系 と ミ ッ シ ョ ン駆動系 の潤滑系 と を互に分離 し、 ウ ォ ー ム駆動系を粘度の高い 潤滑油で、 一方、 ミ ッ シ ョ ン駆動系を粘度の低い潤滑油 でそれぞれ潤滑す る こ と を特徴と する第 1 請求項に記載 の タ ー ン テ ー ブル装置。